内容正文:
[课后分层练(二十四)] 函数奇偶性的概念及判断
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题15分)
【基础巩固】
1.对于定义域是R的任意奇函数f(x),都有( )
A.f(x)-f(-x)>0
B.f(x)-f(-x)≤0
C.f(x)·f(-x)≤0
D.f(x)·f(-x)>0
解析:选C.∵f(x)为奇函数,
∴f(-x)=-f(x),f(x)·f(-x)=f(x)·[-f(x)]=-[f(x)]2≤0,
又f(0)=0,∴-[f(x)]2≤0.
2.已知函数f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=x2+2,那么f(-1)的值是( )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
解析:选A.∵函数f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=x2+2,
∴f(-1)=-f(1)=-(12+2)=-3.
3.已知函数f(x)=(x-1),则f(x)为( )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数又不是偶函数
解析:选D.因为f(x)=(x-1),则≥0,得定义域为[-1,1).
因为f(x)定义域不关于原点对称,则f(x)既不是奇函数又不是偶函数.
4.(2025·河北秦皇岛模拟)已知函数f(x)=1-|x-2|+|x|,则下列函数为奇函数的是( )
A.y=f(x+1)+1
B.y=f(x-1)+1
C.y=f(x+1)-1
D.y=f(x-1)-1
解析:选C.因为f(x)=1-|x-2|+|x|,
所以f(x+1)-1=1-|x+1-2|+|x+1|-1=-|x-1|+|x+1|,
令g(x)=f(x+1)-1=-|x-1|+|x+1|,定义域为R,
且g(-x)=-|-x-1|+|-x+1|=-(-|x-1|+|x+1|)=-g(x),
所以g(x)=f(x+1)-1为奇函数,故C正确;
又y=f(x+1)+1=-|x-1|+|x+1|+2,为非奇非偶函数,故A错误;
y=f(x-1)+1=1-|x-1-2|+|x-1|+1=-|x-3|+|x-1|+2,为非奇非偶函数,故B错误;
y=f(x-1)-1=1-|x-1-2|+|x-1|-1=-|x-3|+|x-1|,为非奇非偶函数,故D错误.
5.(多选)已知定义在区间[-7,7]上的一个偶函数,它在[0,7]上的图象如图,则下列说法正确的是( )
A.这个函数有两个单调增区间
B.这个函数有三个单调减区间
C.这个函数在其定义域内有最大值7
D.这个函数在其定义域内有最小值-7
解析:选BC.由题意作出该函数在[-7,0]上的图象,如图所示.
由图象可知该函数有三个单调递增区间,三个单调递减区间,在其定义域内有最大值7,最小值不为-7.
6.(多选)已知函数f(x)=mx2+nx+3m+n是偶函数,且其定义域为[m-1,2m],则( )
A.m=3
B.n=0
C.函数f(x)的定义域为[-,]
D.函数f(x)的最大值为
解析:选BCD.因为函数f(x)=mx2+nx+3m+n是偶函数,所以函数的定义域关于原点对称.
又因为函数f(x)的定义域为[m-1,2m],所以m-1+2m=0,解得m=,故A错误;
又因为函数f(x)是偶函数,所以f(-x)=mx2-nx+3m+n=f(x)=mx2+nx+3m+n,解得n=0.所以函数的解析式为f(x)=x2+1.
定义域为[-,],其图象是开口向上,且以y轴为对称轴的抛物线,
所以当x=±时,f(x)取得最大值,故BCD正确.
7.已知f(x)=x2+bx+1,x∈[-2a,a+3]是偶函数,则实数a+b的值为______.
解析:由题设知f(-x)=f(x),则(-x)2+b(-x)+1=x2+bx+1,得2bx=0恒成立,故b=0,
由偶函数的定义域关于原点对称,则-2a+a+3=0,可得a=3,
所以a+b=3.
答案:3
8.若函数f(x)=为奇函数,则a=________.
解析:在定义f(-x)=-f(x)中令x=1,则f(-1)=-f(1),
∴=-,解得a=,经检验,符合题意.
答案:
9.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=x2(x2+2);
(2)f(x)=|x+1|-|x-1|;
(3)f(x)=;
(4)f(x)=
解:(1)∵x∈R,∴-x∈R.
又∵f(-x)=(-x)2[(-x)2+2]=x2(x2+2)=f(x),∴f(x)为偶函数.
(2)∵x∈R,∴-x∈R.
又∵f(-x)=|-x+1|-|-x-1|=|x-1|-|x+1|=-(|x+1|-|x-1|)=-f(x),∴f(x)为奇函数.
(3)由得-2≤x≤2,且x≠0,所以定义域为[-2,0)∪(0,2],关于原点对称,
所以f(x)===.
又f(-x)==-=-f(x),
所以f(x)是奇函数.
(4)函数f(x)的定义域为R,定义域关于原点对称.
①当x=0时,-x=0,
所以f(-x)=f(0)=0,f(x)=f(0)=0,
所以f(-x)=-f(x);
②当x>0时,-x<0,所以f(-x)=-(-x)2-2(-x)-3=-(x2-2x+3)=-f(x);
③当x<0时,-x>0,所以f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=-(-x2-2x-3)=-f(x).
综上,可知函数f(x)为奇函数.
【综合运用】
10.设函数f(x),g(x)的定义域为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.f(x)g(x)是偶函数
B.|f(x)|g(x)是奇函数
C.f(x)|g(x)|是奇函数
D.|f(x)g(x)|是奇函数
解析:选C.易知选项ABCD中的函数定义域即为R;
因为f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,所以f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),
对于A,f(-x)g(-x)=-f(x)g(x),故f(x)g(x)是奇函数,即A错误;
对于B,|f(-x)|g(-x)=|-f(x)|g(x)=|f(x)|g(x),故|f(x)|g(x)是偶函数,即B错误;
对于C,f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|,故f(x)|g(x)|是奇函数,即C正确;
对于D,|f(-x)g(-x)|=|-f(x)g(x)|=|f(x)g(x)|,故|f(x)g(x)|是偶函数,即D错误.
11.(多选)函数f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,且f(x)-g(x)=x3+x2-1,则( )
A.f(-1)=-1 B.g(-1)=2
C.f(1)+g(1)=1 D.f(1)+g(1) =2
解析:选AC.由f(x)-g(x)=x3+x2-1得:f(-x)-g(-x)=-x3+x2-1,
又f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,∴-f(x)-g(x)=-x3+x2-1;
由
得f(x)=x3,g(x) =-x2+1;
对于A,f(-1)=(-1)3=-1,A正确;
对于B,g(-1)=-(-1)2+1=0,B错误;
对于CD,f(1)+g(1)=1-1+1=1,C正确,D错误.
12.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-4x,则不等式f(x)>x的解集用区间表示为________.
解析:当x>0时,不等式f(x)>x转化为x2-4x>x,∴x>5,由函数是奇函数,图象关于原点对称,因此当x<0时不等式f(x)>x的解集为-5<x<0,综上不等式的解集为(-5,0)∪(5,+∞).
答案:(-5,0)∪(5,+∞)
13.已知函数f(x)=,若f(a)=,则f(-a)=________.
解析:根据题意,f(x)==1+,
而h(x)=是奇函数,
故f(-a)=1+h(-a)=1-h(a)=2-[1+h(a)]=2-f(a)=2-=.
答案:
14.(2025·内蒙古鄂尔多斯期末)已知函数f(x)=ax+(a,b∈R).
(1)判断f(x)的奇偶性,并用定义进行证明;
(2)若b=2a,试讨论f(x)在(,+∞)上的单调性.
解:(1)当a=b=0时,f(x)=0(x≠0)既是奇函数也是偶函数;
当a,b不同时为0时,f(x)是奇函数,证明如下:
函数f(x)的定义域为,对于∀x∈,都有-x∈,
且f(-x)=a(-x)+=-(ax+)=-f(x),
故f(x)为奇函数.
综上,当a=b=0时,f(x)既是奇函数也是偶函数;当a,b不同时为0时,f(x)是奇函数.
(2)当b=2a时,f(x)=ax+=a.
当a=0时,f(x)=0在(,+∞)上无单调性;
当a≠0时,任取x1,x2∈(,+∞),且x1<x2,
则f-f=a(x1-x2+-)=a(x1-x2)·,
∵x1,x2∈(,+∞),且x1<x2,
∴x1-x2<0,x1x2>2,x1x2-2>0.
若a>0,则f-f=a(x1-x2)·<0,即f<f,
∴f(x)在(,+∞)上单调递增;
若a<0,则f-f=a(x1-x2)·>0,即f>f,
∴f(x)在(,+∞)上单调递减.
【创新探索】
15.已知函数f(x)对一切x、y都有f(x+y)=f(x)+f(y).
(1)求证:f(x)是奇函数;
(2)若f(-3)=a,试用a表示f(12).
解:(1)证明:由已知f(x+y)=f(x)+f(y),令y=-x得f(0)=f(x)+f(-x),
令x=y=0得f(0)=2f(0),所以f(0)=0.
所以f(x)+f(-x)=0,即f(-x)=-f(x),故f(x)是奇函数.
(1) 因为f(x)为奇函数.所以f(-3)=-f(3)=a,所以f(3)=-a.又f(12)=f(6)+f(6)=2f(3)+2f(3)=4f(3),所以f(12)=-4a.
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